5e · Espace et géométrie · Chapitre 10

Triangles

Exercices corrigés — somme des angles, médiatrices et cercle circonscrit, hauteurs et médianes.
Ex. 1 — Somme des angles Ex. 2 — Vocabulaire Ex. 3 — Angle extérieur Ex. 4 — Médiatrices Ex. 5 — Hauteurs et médianes
Exercice 1
Somme des angles

Dans un triangle ABC, l'angle en A mesure $50^\circ$ et l'angle en B mesure $65^\circ$.

Calculer la mesure de l'angle en C.

La somme des angles d'un triangle vaut $180^\circ$.

\[ \widehat{C} = 180 - 50 - 65 = 65^\circ \]

L'angle en C mesure $65^\circ$ (on remarque que le triangle est isocèle en C, car les angles en A et en C sont égaux).

Exercice 2
Vocabulaire
  1. Un triangle a un angle de $60^\circ$ et deux côtés de même longueur. Que peut-on dire de ce triangle ? (Attention, cela ne suffit pas toujours à conclure qu'il est équilatéral — mais est-ce le cas ici ? Justifier.)
  2. Un triangle a un angle droit et deux côtés de même longueur adjacents à cet angle droit. Comment le qualifier ?

a.

Le triangle est isocèle (deux côtés de même longueur), donc il a deux angles égaux. Si l'angle de $60^\circ$ est celui compris entre les deux côtés égaux (l'angle « au sommet »), les deux autres angles sont égaux et valent $\dfrac{180-60}{2}=60^\circ$ chacun : les trois angles valent alors $60^\circ$, donc le triangle est équilatéral.

b.

C'est un triangle rectangle isocèle.

Exercice 3
Angle extérieur

Dans un triangle ABC, l'angle en A mesure $72^\circ$ et l'angle en B mesure $58^\circ$.

Calculer la mesure de l'angle extérieur au sommet C (formé par le prolongement du côté [AC] au-delà de C).

L'angle extérieur en C est égal à la somme des deux angles intérieurs non adjacents (en A et en B).

\[ 72 + 58 = 130 \]

L'angle extérieur en C mesure $130^\circ$. (On peut vérifier : l'angle intérieur en C vaut $180-72-58=50^\circ$, et son supplémentaire, l'angle extérieur, vaut bien $180-50=130^\circ$.)

Exercice 4
Médiatrices et cercle circonscrit

On considère un triangle ABC. Le point O est le point de concours de ses trois médiatrices.

  1. Comment appelle-t-on le point O ?
  2. Que peut-on dire des distances OA, OB et OC ? Justifier à partir de la propriété de la médiatrice.

a.

O est le centre du cercle circonscrit au triangle ABC.

b.

Tout point de la médiatrice d'un segment est équidistant de ses deux extrémités. O appartient à la médiatrice de [AB], donc $\text{OA}=\text{OB}$ ; O appartient aussi à la médiatrice de [BC], donc $\text{OB}=\text{OC}$. On en déduit $\text{OA}=\text{OB}=\text{OC}$ : O est équidistant des trois sommets, c'est le centre du cercle passant par A, B et C.

Exercice 5
Hauteurs et médianes
  1. Quelle est la différence entre une hauteur et une médiane d'un triangle ?
  2. Comment s'appelle le point de concours des trois hauteurs ? Des trois médianes ?

a.

Une hauteur passe par un sommet et est perpendiculaire au côté opposé. Une médiane passe par un sommet et par le milieu du côté opposé. Elles sont en général différentes (sauf dans un triangle équilatéral, où elles sont confondues).

b.

Le point de concours des hauteurs est l'orthocentre. Le point de concours des médianes est le centre de gravité.